微网系统和微网系统的运行控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种微网系统，包括：直流供电装置；第一DC/DC变换装置；包括电池的电池组件；双向换流装置；具有多个开关的开关组件，用于根据用户的指令选择多个开关中的部分开关导通；连接在双向换流装置与开关组件之间的第一开关；控制器，用于根据开关组件和第一开关的通断状态控制微网系统的运行模式，其中，当微网系统的运行模式为并网模式时，双向换流装置用于获取电网的当前功率，并根据预设功率与电网的当前功率之间的差值和预先设定的PI控制方式对双向换流装置的输出功率进行控制。该微网系统能使负载并网/离网运行，并在系统输出功率不够时由电网为负载补足供电，并保证微网系统不向电网注入电能。本发明专利技术还公开一种微网系统的控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种微网系统和一种微网系统的运行控制方法。
技术介绍
随着绿色能源的发展，各种形式的储能电站也开始推广。由于受到场地和运行成本的限制，仅依靠大型储能电站根本无法满足日益增长的能源需求，而相对方便灵活的微网系统更具有广阔的发展前景。微网系统可包括上网型微网系统和非上网型微网系统。其中，上网型微网系统与电网连接，可以运行在削峰填谷、光伏平滑等模式下，允许微网系统向电网注入能量；非上网型微网系统可以与电网连接，也可以离网独立运行，在与电网连接时，微网系统不向电网注入能量。相关技术中提出了一种并网不上网的直流微网系统，该微网系统由连接到直流母线的DC/AC变换装置来为负载提供能量，其存在的缺点是，负载所需的功率完全由DC/AC变换装置决定，当负载功率大于DC/AC变换装置的额定输出功率时，微网系统将无法为负载供电。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种微网系统，该微网系统可在负载功率大于微网系统的额定输出功率时保证负载正常运行。本专利技术的另一个目的在于提出一种微网系统的控制方法。根据本专利技术一方面实施例提出的微网系统，包括：直流供电装置；第一DC/DC变换装置，所述第一DC/DC变换装置的输入端与直流供电装置相连，所述第一DC/DC变换装置的输出端与直流母线相连；电池组件，所述电池组件包括电池，其中，所述电池与所述直流母线相连；双向换流装置，所述双向换流装置的直流端与所述直流母线相连；开关组件，所述开关组件的一端与所述双向换流装置的交流端相连，所述开关组件的另一端与电网和至少一个负载相连，所述开关组件中具有多个开关，用于根据用户的指令选择所述多个开关中的部分开关导通；第一开关，所述第一开关连接在所述双向换流装置与所述开关组件之间，其中，所述双向换流装置根据所述开关组件的通断状态对所述第一开关进行控制；控制器，用于根据所述开关组件和所述第一开关的通断状态控制所述微网系统的运行模式；其中，当所述微网系统的运行模式为并网模式时，所述双向换流装置用于获取所述电网的当前功率，并根据预设功率与所述电网的当前功率之间的差值和预先设定的PI控制方式自动对所述双向换流装置的输出功率进行调节。根据本专利技术实施例提出的微网系统，可通过用户的指令选择多个开关中的部分开关导通，并且双向换流装置根据开关组件的通断状态对第一开关进行控制，控制器根据开关组件和第一开关的通断状态控制微网系统的运行模式，从而，负载可并网/离网运行，并且可将负载接入电网，在负载功率大于微网系统的额定输出功率时由电网为负载进行补足供电，保证负载正常运行。另外，通过双向换流装置对其输出功率进行调节，可以更快地对其输出功率进行调节，保证微网系统不向电网注入功率，同时保证微网系统从电网获取的电能最少，并且控制算法相对简单。根据本专利技术另一方面实施例提出的微网系统的运行控制方法，所述微网系统包括直流供电装置，分别与所述直流供电装置和直流母线相连的第一DC/DC变换装置，包括电池的电池组件，所述电池与所述直流母线相连，与所述直流母线相连的双向换流装置，与所述双向换流装置、电网和至少一个负载相连的开关组件，所述开关组件中具有多个开关，连接在所述双向换流装置与所述开关组件之间的第一开关，所述运行控制方法包括以下步骤：根据所述用户的指令选择所述多个开关中的部分开关导通，并根据所述开关组件的通断状态对所述第一开关进行控制；根据所述开关组件和所述第一开关的通断状态控制所述微网系统的运行模式；其中，当所述微网系统的运行模式为并网模式时，所述双向换流装置获取所述电网的当前功率，并根据预设功率与所述电网的当前功率之间的差值和预先设定的PI控制方式自动对所述双向换流装置的输出功率进行调节。根据本专利技术实施例提出的微网系统的运行控制方法，通过开关组件和第一开关的通断状态控制微网系统的运行模式，从而，负载可并网/离网运行，并且可将负载接入电网，在负载功率大于微网系统的额定输出功率时由电网为负载进行补足供电，保证负载正常运行，并且，当微网系统的运行模式为并网模式时，通过双向换流装置对双向换流装置的交流输出功率进行控制，从而通过双向换流装置可更快地对双向换流装置的交流输出功率进行控制。另外，通过双向换流装置对其输出功率进行调节，可以更快地对其输出功率进行调节，保证微网系统不向电网注入功率，同时保证微网系统从电网获取的电能最少，并且控制算法相对简单。附图说明图1是根据本专利技术实施例的微网系统的方框示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的微网系统中双向换流装置的控制原理示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的微网系统的方框示意图；图4是根据本专利技术一个具体实施例的微网系统的示意图；以及图5是根据本专利技术实施例的微网系统的运行控制方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图对本专利技术实施例的微网系统和微网系统的运行控制方法进行详细描述。图1是根据本专利技术实施例的微网系统的方框示意图。如图1所示，该微网系统100包括：直流供电装置10、第一DC/DC变换装置1、电池组件2、双向换流装置3、开关组件4、第一开关K1和控制器5。其中，第一DC/DC变换装置1的输入端与直流供电装置10相连，第一DC/DC变换装置1的输出端与直流母线6相连；电池组件2包括电池201，电池201与直流母线6相连；双向换流装置3的直流端与直流母线6相连。开关组件4的一端与双向换流装置3的交流端相连，开关组件4的另一端与电网20和至少一个负载30相连，开关组件4中具有多个开关，用于根据用户的指令选择多个开关中的部分开关导通。第一开关K1的一端与双向换流装置3相连，第一开关K1的另一端与开关组件4之间，即言，第一开关K1连接在双向换流装置3与开关组件4之间，其中，双向换流装置3根据开关组件4的通断状态对第一开关K1进行控制。控制器5用于根据开关组件4和第一开关K1的通断状态控制微网系统100的运行模式，其中，微网系统100的运行模式可包括离网模式和并网模式，也就是说，用户可根据不同的运行需求控制不同的开关导通，这样通过选择多个开关中的部分开关导通，控制器5可控制微网系统10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微网系统，其特征在于，包括：直流供电装置；第一DC/DC变换装置，所述第一DC/DC变换装置的输入端与直流供电装置相连，所述第一DC/DC变换装置的输出端与直流母线相连；电池组件，所述电池组件包括电池，其中，所述电池与所述直流母线相连；双向换流装置，所述双向换流装置的直流端与所述直流母线相连；开关组件，所述开关组件的一端与所述双向换流装置的交流端相连，所述开关组件的另一端与电网和至少一个负载相连，所述开关组件中具有多个开关，用于根据用户的指令选择所述多个开关中的部分开关导通；第一开关，所述第一开关的一端与所述双向换流装置相连，所述第一开关的另一端与所述开关组件之间，其中，所述双向换流装置根据所述开关组件的通断状态对所述第一开关进行控制；控制器，用于根据所述开关组件和所述第一开关的通断状态控制所述微网系统的运行模式；其中，当所述微网系统的运行模式为并网模式时，所述双向换流装置用于获取所述电网的当前功率，并根据预设功率与所述电网的当前功率之间的差值和预先设定的PI控制方式自动对所述双向换流装置的输出功率进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种微网系统，其特征在于，包括：
直流供电装置；
第一DC/DC变换装置，所述第一DC/DC变换装置的输入端与直流供电装置相连，所
述第一DC/DC变换装置的输出端与直流母线相连；
电池组件，所述电池组件包括电池，其中，所述电池与所述直流母线相连；
双向换流装置，所述双向换流装置的直流端与所述直流母线相连；
开关组件，所述开关组件的一端与所述双向换流装置的交流端相连，所述开关组件的
另一端与电网和至少一个负载相连，所述开关组件中具有多个开关，用于根据用户的指令
选择所述多个开关中的部分开关导通；
第一开关，所述第一开关的一端与所述双向换流装置相连，所述第一开关的另一端与
所述开关组件之间，其中，所述双向换流装置根据所述开关组件的通断状态对所述第一开
关进行控制；
控制器，用于根据所述开关组件和所述第一开关的通断状态控制所述微网系统的运行
模式；
其中，当所述微网系统的运行模式为并网模式时，所述双向换流装置用于获取所述电
网的当前功率，并根据预设功率与所述电网的当前功率之间的差值和预先设定的PI控制方
式自动对所述双向换流装置的输出功率进行调节。
2.如权利要求1所述的微网系统，其特征在于，所述开关组件包括：
第三开关，所述第三开关的一端与所述第一开关的另一端相连，所述第三开关的另一
端与所述电网相连，其中，所述双向换流装置用于在所述第三开关导通时控制所述第一开
关导通，以使所述控制器控制所述微网系统以并网模式运行，且所述双向换流装置还用于
在所述第三开关关断时控制所述第一开关关断，以使所述控制器控制所述微网系统以离网
模式运行。
3.如权利要求2所述的微网系统，其特征在于，所述至少一个负载包括第一负载，其
中，所述开关组件还包括：
第四开关，所述第四开关的一端与所述第一开关的另一端相连，所述第四开关的另一
端与所述第一负载相连，其中，所述控制器用于在所述第一开关、所述第三开关和第四开
关均导通时控制所述微网系统以并网模式为所述第一负载供电。
4.如权利要求3所述的微网系统，其特征在于，所述至少一个负载还包括第二负载，
所述第一负载的功率大于所述第二负载的功率，其中，所述开关组件还包括：
第五开关和第六开关，所述第五开关与所述第六开关串联后连接在所述第一开关与所
述第二负载之间，所述第五开关与所述第六开关之间具有节点，其中，所述控制器用于在
所述第一开关、所述第三开关、所述第五开关和所述第六开关均导通时控制所述微网系统
以并网模式为所述第二负载供电；
第七开关，所述第七开关的一端与所述第一开关的一端相连，所述第七开关的另一端
与所述节点相连，其中，所述控制器用于在所述第一开关、所述第三开关、所述第六开关
和所述第七开关均导通时控制所述微网系统以并网模式为所述第二负载供电，控制器还用
于在所述第一开关和所述第三开关均关断且所述第六开关和所述第七开关均导通时控制所
述微网系统以离网模式为所述第二负载供电。
5.如权利要求1所述的微网系统，其特征在于，所述微网系统还包括第二开关，所述
开关组件还包括第八开关，其中，
所述第二开关和第八开关串联，所述第二开关的一端与所述第一开关的一端相连，所
述第二开关的另一端与所述第八开关的一端相连，所述第八开关的另一端与外部逆变器相
连，其中，所述第八开关根据用户的指令导通或关断。
6.如权利要求5所述的微网系统，其特征在于，所述电池组件还包括用于检测所述电
池的剩余电量的电池管理器，所述控制器还用于：
获取所述电池的电量，并获取所述至少一个负载的功率，并用于在所述第八开关导通
时控制所述第二开关导通，以使所述控制器控制所述外部逆变器为所述至少一个负载和/或
所述电池供电。
7.如权利要求1所述的微网系统，其特征在于，所述开关组件还包括：
第九开关，所述第九开关连...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹韶文，孙嘉品，杨荣春，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44